Únete á nosa canle de Whatsapp
O hidróxeno é o elemento máis abundante da Terra. Con todo, non se atopa só no planeta, senón combinado para formar auga ou hidrocarburos como o gas natural. Este último é a principal fonte do hidróxeno que se utiliza hoxe como combustible, pero o proceso xera contaminantes.
O reto é obter hidróxeno verde, cuxa obtención sexa limpa. Así, un equipo do Instituto de Bioloxía Integrativa de Sistemas (I2SysBio), centro mixto do Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC) e a Universitat de València (UV), iniciou un proxecto para demostrar que unhas bacterias modificadas xeneticamente son capaces de producir hidróxeno a partir de auga do mar e residual coa mesma eficacia que outros procesos non contaminantes.
O hidróxeno verde é un dos vectores clave para a descarbonización do planeta. Na actualidade obtense por electrólise da auga, separando os seus compoñentes (hidróxeno e osíxeno) mediante unha corrente eléctrica producida por enerxía solar. Con todo, dos 70 millóns de toneladas de hidróxeno que se consomen menos do 1% obtense desta forma. A maioría do hidróxeno que se consome é gris, é dicir, que se produce a partir do gas natural e xera 830 millóns de toneladas de dióxido de carbono por ano.
Neste contexto, o equipo de Bioloxía Sintética De Novo do I2SysBio, liderado polo científico do CSIC Alfonso Jaramillo Rosales, acaba de iniciar un proxecto de investigación financiado con 4,2 millóns de euros polo Consello Europeo de Innovación (EIC) dentro do programa Pathfinder, que apoia a exploración de ideas audaces para obter tecnoloxías novas.
Con el pretende achegar unha solución distinta á produción de hidróxeno verde utilizando o mecanismo que sustenta a vida no planeta: a fotosíntesis. “A idea é deseñar novos xenes en bacterias para transformar a enerxía solar en hidróxeno, algo que non sucede na natureza“, explica Jaramillo.
Na fotosíntese natural, as plantas, as algas e algúns tipos de bacterias obteñen a súa enerxía combinando auga e dióxido de carbono grazas á luz do sol. Neste proceso prodúcese osíxeno, que se libera á atmosfera, e carbohidratos (azucres). Con todo, a natureza xa descubriu como producir hidroxeno nun certo tipo de algas (Chlamydomonas e Clostridium), as cales xeran unhas encimas (hidroxenasas) capaces de combinar os protones e electróns para producir hidróxeno. “O problema é que a produción de hidróxeno se inhibe pola presenza do osíxeno producido na fotosíntesis“, apunta o investigador.
“A nosa solución baséase en redeseñar os xenes da fotosíntesis nas bacterias fotosintéticas máis estudadas (Synechocystis) para que sexan capaces de crear unha contorna anaeróbico adecuado á produción de hidróxeno con hidroxenasas das algas”, revela Jaramillo. “Iso require tanto introducir os xenes de hidroxenasas das algas como modificar os xenes existentes da bacteria para minimizar os electróns destínense ao metabolismo. Ademais, a estas bacterias engádenselles xenes que lles permitirán tolerar a auga salgada e residual, polo que non utilizamos auga potable no proceso”, destaca o científico do CSIC.
Método máis barato para obter hidróxeno verde
O obxectivo do proxecto é tamén construír unha planta industrial dun novo tipo de paneis solares consistentes en biorreactores de 1.500 litros de auga que aloxen as bacterias modificadas xeneticamente. O proxecto, que ten unha duración de 5 anos a partir de outubro de 2022, conta coa colaboración de investigadores da Universidade de Uppsala (Suecia), O Porto (Portugal) e do Consello Nacional da Investigación (CNR) de Florencia (Italia). Tamén participan empresas de Países Baixos e Nápoles, onde se fabricarán os biorreactores.
Os investigadores pretenden desenvolver unha tecnoloxía capaz de igualar o custo de producir hidróxeno verde polo método actual de electrólise de auga mediante paneis solares fotovoltaicos. Na súa opinión, este sistema de biorreactores con bacterias modificadas xeneticamente será outra forma competitiva de xerar hidróxeno verde, escalable e con menor custo, até 10 veces menos que os métodos empregados hoxe día.
